JP2826825B2 - 研磨具 - Google Patents

研磨具

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JP2826825B2
JP2826825B2 JP63058392A JP5839288A JP2826825B2 JP 2826825 B2 JP2826825 B2 JP 2826825B2 JP 63058392 A JP63058392 A JP 63058392A JP 5839288 A JP5839288 A JP 5839288A JP 2826825 B2 JP2826825 B2 JP 2826825B2
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polishing
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徳道 川島
俊郎 服部
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Tokyo Magnetic Printing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は、特にハードディスク、フレキシブルディス
ク等の磁気ディスク用のテクスチャリング、ラッピング
に使用される研磨具に関する。
(従来技術) 研磨具は従来ポリエチレンテレフタレート(PET)フ
ィルム、デイスク、シート等の上に研磨材粉末をバイン
ダー樹脂中に分散させた塗料を塗布し、研磨層を連続又
は不連続に形成させたものが有り、研磨材としてはダイ
ヤモンド、アルミナ、シリコンカーバイド、酸化鉄、酸
化クロム等の粉末が用いられている。
高精度研磨には粒度分布の揃った微細な研磨材の使用
が必要となる。ところが研磨材の粒子径が小さくなるに
つれ粒子は凝集しやすく研磨材を樹脂中に均一に分散さ
せる事が困難となる。砥粒が凝集状態で塗布された場
合、被研磨物にキズを与えたり、被研磨物表面の研磨面
が不均一となり研磨ムラを生ずる原因となる。特に磁気
ハードディスクのテクスチャリング面は均一な幅と深さ
を有する研磨面が要求される。しかしながら、従来製造
されているハードデイスク用研磨テープはその研磨層が
多層構造を有しており、粒子同志が密に接触した均一な
表面構造又はBenard cell構造を有している。しかし微
視的に見ると表面は決して一様ではなくて、多数の箇所
で砥粒の凝集塊が研磨層の表面から突出し、このため深
い傷とか擦傷(スクラッチ)を生じる。
ハードディスクのテクスチャリングの様に研磨テープ
の表面構造が直接研磨面として転写される様な研磨方式
の場合、研磨フィルムの研磨面の均一性が最も重要とな
ってくる。しかしながら従来の多層構造でしかもBenard
cell構造のものでは研磨フィルム表面の均一性を得る
事は困難である。
(発明の目的) 本発明の目的は、被研磨物の傷が少なく、精密研磨に
適した研磨具を提供ことにある。
本発明の他の目的は被研磨物の加工(研磨幅、研磨深
さ)の制御が容易となる研磨フィルムの提供と被研磨物
との摩擦が少なく研磨くずによる目づまりを抑制した磁
気ディスク用研磨フィルムの供給にある。
(発明の概要) 本発明は、研磨材粒子をポリエステルフィルムの様な
ベース(基体)上に実質的に単層で均一に分散し接着さ
せるた研磨具を使用することにより、使用する研磨材の
平均粒子径、粒度分布に応じた粗さのみを実質的に有す
る研磨面の製造を可能とする。すなわち、本発明の研磨
具で研磨された表面は異常な傷が存在しない一様な研磨
すじを有する。
本発明の研磨具は、砥粒の表面密度が低く、このため
研磨層と被研磨面との接触面積が小さくなる為、同一圧
力下でも多層構造で密な砥粒濃度のものに比べ均一で研
磨溝も深くなり、且つ被研磨物との摩擦が軽減される為
切れ味が良くなり仕上げ面状態も向上する。
また研磨材粒子間には間隙が存在するため、粒子と粒
子間の間隙がチップポケットとして作用する為目づまり
が防止出来、耐久性が向上する。
砥粒の表面密度を減少させるには砥粒の量をバインダ
ー樹脂の量に対して0.25対1〜2対1(重量比)で分散
させたものをベース上に、砥粒が単層となるように薄く
塗布すれば良い。
(発明の具体的な説明) 本発明は研磨材粒子が単層でしかも出来るだけ一様に
分散した状態で基体上に接着した構造を有する事を特徴
とする。添付した図面に基づいて本発明の基本的な技術
思想を説明する。
第1図、第2図はそれぞれ本発明の研磨具の一部を示
す表面図と断面図である。
この研磨具はプラスチックフィルム、不織布、金属
箔、金属板、ガラス板などのベース1の上に、バインダ
ー樹脂3中に研磨材粒子2を分散させてなる研磨層が実
質的に単一層として塗布されて形成された構造を有する
ものである。ここに単一層とは粒子の重畳が実質的に無
いことを意味し、好ましくは粒子の2個以上の重畳箇所
が100個の粒子あたり1個以下、より好ましくは1000個
につき1個以下、更に好ましくは10000個似つき1個以
下に押える。これにより、砥粒の平均粒子径で定まる被
研磨物の研磨面の表面粗さに対して、異質な傷(より深
い及び/又は広い傷)ないし擦傷は発生する確率が大幅
に減少し、高精度の研磨が達成し得る。なお、ここで研
磨材粒子の相当数が面方向に相互に接触することは差し
支えない。本発明で避けなければならないのは研磨材粒
子が上下に重畳して異常な突起を形成することである。
このような単層構造の研磨材層は特殊な方法を用いな
くても適当な高分子バインダー、溶剤、分散剤、それら
の配合比、塗布手段、塗布量等を調節することによって
比較的容易に実現できることが分かった。
ベースはテープ、シート、ディスク状等任意の形に加
工して使用出来るものである。
研磨材としてはダイヤモンド、CBN、シリコーンカー
バイド、単結晶アルミナ、電融アルミナ粉砕粉、酸化ク
ロム、酸化鉄、酸化セリウム等がある。
研磨材の粒径は1μm以上のものが望ましい。特に5
μm以上の粒子を用いた場合その効果は顕著である。
バインダー樹脂としては熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹
脂が使用でき熱硬化性樹脂としてはポリエステル又はア
クリルポリオールウレタン系樹脂、塩素化ポリプロピレ
ン変性アクリルポリオールウレタン系樹脂、アクリル−
キレート硬化型樹脂、エポキシ又はエポキシペンダント
アクリル樹脂+アミンペンダントアクリル系樹脂、ポリ
オルカノシロキサン系樹脂、各種UV硬化型樹脂、ウレタ
ン化油系樹脂、湿気硬化ポリウレタン系樹脂、ふっ素系
樹脂等100℃以下で硬化反応が進行するものが適してい
る。
熱可塑性樹脂としては純アクリル系樹脂、塩化ビニル
系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、ニトロセルロース−
アクリル系樹脂、変性アクリル系樹脂、アルキッド系、
ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ゴム系樹
脂であるウレタンエラストマー、ニトリルゴム、シリコ
ンゴム、エチレン酢ビゴム、ふっ素ゴム系樹脂、その他
水溶性樹脂、エマルジョン系樹脂のものが使用される。
ベースフィルム基体としてはプラスチックフィルムと
してポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリカ
ーボネート及びそれらの表面処理したフィルムその他合
成紙、不織布その他金属ハク等が用いられる。又リジッ
トな基体としてはガラス、金属等も使用する事が出来
る。
(研磨具の製法) 研磨材はバインダー樹脂及び溶剤と混合されたうえ、
適当な塗布手段により砥粒の粒度分布により適当な塗布
厚に調整されフィルム等の基体に塗布される。
例えば、メイヤバーコーター、グラビアコーター、リ
バースロールコーター、ナイフコーター等が使用し得
る。
こうして得られた被膜は乾燥又は硬化処理により基体
に固着される。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例1 この実施例は、本発明による研磨フィルムを試作実験
する為研磨層のバインダー樹脂として熱可塑性樹脂を使
用した場合の例であり、先ず次の表に示す様な組成の塗
工液が準備された。
砥粒としては電融アルミナの粉砕粉WAを用いて平均粒
径の異なった各種メッシュのものを砥粒/樹脂の比率が
1対1に成る様調整した。WA2000のものについては砥粒
/樹脂濃度を3種変化させ砥粒濃度の影響を検討した。
表1の組成(数値は重量部、またV200は東洋紡社製ポ
リエステル樹脂である)の塗工液をリバースロールコー
ターで25μmの厚さのポリエチレンテレフタレートフィ
ルム上に各種粒径に応じた塗布厚で塗布し溶剤を乾燥
後、所定の幅にスリットしテープ状に加工しハードディ
スク用ニッケルメッキ基板の研磨に併した。なお使用し
た研磨材粉末の平均粒径は次ぎの通りであった。WA800
は20μm、WA1000は11μm、WA1500は8μm、WA2000は
7μm、及びWA3000は5μm. この様にして製造された研磨テープと同一の研磨材粒
子を用いて通常の方法で製造された従来の高密度で砥粒
を含有するバインダーを塗布して得た砥粒の密集した研
磨フィルム(以下多層構造タイプと称する)でハードデ
ィスクのテクスチャリングを行なった。
通常の多層構造タイプを用いて表2に示される様な結
果を与える条件下で本発明による研磨テープを用いて研
磨したところ表3に示す様な仕上げ面粗さと仕上げ面状
態が得られた。表中、異常個数とは、目立つ大きさのえ
ぐれの個数を示し、スクラッチの個数とは通常の研磨す
じよりも太く長いすじのことを指す。
表4は研磨具の塗膜の表面状態の測定結果を示す。
表3の結果から分かるように、本発明の単層構造の研
磨層を有する研磨具は通常の研磨すじ以外の表面傷を全
く発生させなかった。
更に、この実施例によるすべての研磨具の表面を顕微
鏡で観察したところ、粒子の重なりと見られるものは全
く見られなかった。第3図は上記の実施例で製造された
もののうち、WA1500を用いたものの例を示す。第4図は
同じWA1500を用いたものの表面の実測した触針プロフィ
ルを示す。更に、表4から、単層とみなし得る塗膜面が
得られていることが分かる。
実施例2 実施例1において、バインダー樹脂をビニルアルコー
ル成分を有する塩かビニル−酢酸ビニル共重合体よりな
る熱硬化性樹脂(ユニオン.カーバイド社製のVAGH)及
びその硬化剤(日本ポリウレタン社製のコロネートEH)
とし、砥粒(P)とバインダー樹脂(R)との重量比P/
Rを表5の通りに変えて塗工液を製造し、熱硬化して単
層塗膜を有する研磨テープを製造した。
得られた塗膜表面の表面粗さを触針式表面粗さ計によ
り測定したところ表7の結果を得た。上記結果から配合
比の変動があっても、実質的に単層と見なし得る塗膜の
形成が可能である。実際、顕微鏡観察により粒子の重畳
は観察視野の中で認められなかった。配合比の変動は余
り臨界的ではなく、平均粒子径、粒度分布、単位面積あ
たりに塗布される粒子数などが重要と思われる。一般に
は樹脂が余り多いと砥粒がバインダー樹脂に埋まるの
で、単層の実現が難しく、バインダーが少な過ぎると、
砥粒のベースへの接着力が低下する。
また、これらの研磨具を使用して研磨作業を行なった
ところ、表6の結果を得た。ただし、WA8000のものは、
従来の研磨具と特に変りがなかった。これは粉末の平均
粒径が小さ過ぎるためと思われる。この表から明らかな
ように、本発明の研磨具は非常に優れた研磨特性を有す
ることが分かる。
(作用効果) 以上のように、本発明により次の作用効果が得られ
た。
1)粒子が単層でしかも樹脂中に出来るだけ均一に立分
散した状態でポリエチレンテレフタレートフィルムの様
なベースに接着されている為研磨フィルムは砥粒径の粒
度分布、形状に応じた表面粗さを有し、被加工面形状の
制御が容易となる。
2)粒子間の空隙がチップポケットとして作用する為目
づまりを防止し研磨寿命(耐久性)を向上させる。
3)研磨時の被研磨物との摩擦低減となる為(研磨フィ
ルムと被研磨物との接触面積が減少する為)研磨の仕上
り面は良好となり摩擦熱によるバインダー樹脂の融着等
も防止出来る。
4)粒子が単層でしかも出来るだけ独立、分散した状態
で存在している為、ダイヤモンド、CBN単結晶アルミナ
等の高価な砥粒に関しては特に経済的である。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による研磨具の概要を示す平面図、第2
図はその断面図、第3図は本発明の実施例による研磨具
の表面状態を示す図、及び第4図は第3図の研磨具の表
面粗さの実測パターンである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B25D 11/00 G11B 5/84

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】研磨材粒子をバインダー樹脂中に研磨材粒
    子とバインダー樹脂の配合重量比0.25対1〜2対1で分
    散させたものをベース上に実質的に重畳しない粒子とし
    て単層構造で接着してなる研磨層を形成させたことを特
    徴とする磁気ディスクテクスチャリング用研磨具。
  2. 【請求項2】バインダー樹脂は研磨材粒子層の平均粒子
    径よりも薄い層を形成している前記第1項記載の磁気デ
    ィスクテクスチャリング用研磨具。
  3. 【請求項3】研磨材粒子が、100個につき1個以下の重
    畳粒子しか有しない前記第1項記載の磁気ディスクテク
    スチャリング用研磨具。
  4. 【請求項4】ベースがフィルム、金属板、ガラス板、金
    属箔、不織布より選択されるものである前記第1項また
    は第2項記載の磁気ディスク用テクスチャリング研磨
    具。
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